天然气中酸性组分含量升高的脱硫系统优化研究.pdf

第 4 3卷第 5 期 石 油 与 天然 气 化 工 CHEMI CAL ENGI NE ERI NG 0F 0I L ＆ GAS 4 6 7 天然气 中酸性组分含量升高的 脱硫 系统优化研究 范 峥 刘向迎 黄风林 李稳 宏 乔玉龙。 闫 昭。 1 ． 西安 石 油大 学化 学化 _T - 学 院 2 ． 西北大学化工学院 3 ． 长庆油田第一采气厂 摘要针 对 近年 来天 然 气 中酸性 组 分含 量升 高导致 的产 品 气 气质 下 降、 设 备 故 障频 繁 等 问 题 ， 利 用 As p e n HY S YS软件 对 MDE A 溶 液 循 环 量提 高后 的脱 硫 系统进 行 了流程 模 拟 。结果 表 明 ， 当原料 气 中酸 性 组 分 C O2和 H S的 体 积 分 数 分 别 由 5 ． 2 8 0 和 0 ． 0 2 8 增 至 6 ． 2 8 0 ％ 和 0 ． 0 5 2 0A 时 ， 为 了保证 产 品气符合 国 家标 准 ， 需将 系统 中的 MDE A 溶液 循 环量 由 6 3 ． 2 5 m。 ／ h逐 渐 提 高至 1 O 2 ． 8 5 m。 ／ h 。使 用 T r a y R a t i n g 、 HT RI X c h a n g e r S u i t e软件 对不 同 MDE A 溶液循 环 量下 的塔 器和换热器等重要设备进行 了一系列优化。经计算 ， 胺液吸收塔和再 生塔的流体 力学性能均 符合 要 求 ； 胺 液 贫富液 换热 器在 MD E A 溶 液循 环 量提 高时 可 串联 1台 同型 号换 热 器 ， 同时更 换 换 热管规格 ， 以满足 系统需要并缓解堵塞； 优化后的二级闪蒸装置能够较大程度地缓解装置频繁波动 的情 况 ， 而在 其入 口处 加装 高效 波纹板 除 沫 器则可 有效避 免 系统发 泡 。 关键 词 天 然气 脱硫H S C O 甲基 二 乙醇胺 流 程模 拟 中 图分 类 号 TE 6 4 4 文献标 志 码 A D O I 1 0 ． 3 9 6 9 ／ i ． i s s n ． 1 0 0 7 3 4 2 6 ． 2 0 1 4 ． 0 5 ． 0 0 1 Opt i mi z a t i o n o f d e s u l ph u r i z a t i O n s y s t e m f o r i nc r e a s e d a c i d i c c o m p o n e nt s c o nt e nt i n na t u r a l g a s F a n Zh e n g ，L i u Xi a n g y i n g ，Hu a n g F e n g l i n ，Li We n h o n g 。 ，Qi a o Yu l o n g 3 ，Ya n Z h a o 1 ．C o l l e g e 0 厂C h e mi s t r y C h e mi c a l E n g i n e e r i n g， X ’ a n S h i y o u U n i v e r s i t y， Xi ’ a n 7 1 0 0 6 5 ， S h a a n x i ， C h i n a ； 2 ．C o l l e g e o f C h e mi c a l En g i n e e r i n g，No r t h we s t U n i v e r s i t y，Xi ’ a n 7 1 0 0 6 9 ， S h a a n xi ，Ch i n a；3 ．Th e Fi r s t Ga s Pl a n t ，Ch a n g q i n g Oi z f i e l d，Y u l i n 7 1 8 5 0 0，S h a a n xi ，Ch i n a Ab s t r a c t Ai mi n g a t t h e i n f e r i o r p r o d u c t g a s q u a l i t y a n d f r e q u e n t e q u i p me n t t r o u b l e s d u e t o t he i n c r e a s e o f a c i d i c c ompo ne nt s c o nt e nt i n n a t ur a l g a s i n r e c e nt ye a r s，t he pr o c e s s o f d e s u l p hur i z a t i o n s y s t e m a f t e r t h e i n c r e a s e o f M DEA s o l u t i o n c i r c u l a t i o n f l o w r a t e wa s s i mu l a t e d b y As p e n H YS YS s of t wa r e ． The s i m u l a t i o n r e s ul t d e mons t r a t e d t ha t i t wa s ne c e s s a r y t o i nc r e a s e M DEA s o l u t i o n v o l u me f l o w r a t e g r a d u a l l y f r o m 6 3 ． 2 5 m。 ／ h t o 1 0 2 ． 8 5 m。 ／ h t o s a t i s f y n a t i o n a l s t a n d a r d s whe n t he v o l um e f r a c t i o n o f CO，a nd H 2 S wa s i nc r e a s e d f r o m 5 ．2 8 0 a nd 0．02 8 t o 6． 2 8 0 a nd 0 ． 05 2 r e s pe c t i ve l y ．Ke y f a c i l i t i e s we r e i mpl e m e nt e d a s e r i e s of op t i mi z a t i o n b y t he 基金项 目 西安市科技计划项 目“ 智能数字管理技术开发” C XY1 3 4 5 6 ； 西安石 油大学青 年科技创新基 金项 目“ 靖边气 田天然气净化装置模拟与优化研究” 2 0 1 2 B S 0 0 3 。 作者简介 范峥 1 9 8 2 一 ， 男 ， 陕西西 安人 ， 2 0 1 2 年 7 月毕业 于西北 大学化 学工艺专 业 ， 博 士 ， 讲 师 ， 现任职 于西安石 油大 学化学化工学院 ， 主要从事 天然气净化系统优化 、 改造 等方面的科 研工作 。地址 7 1 0 0 6 5 陕西省西安市 电子二路东段 1 8号 。 E ma i l f a n z h e n g x s y u ． e d u ． C B ． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 4 6 8 范峥 等 天然气 中酸性组分含量升 高的脱硫 系统优化研究 pr o f e s s i o na l s o f t wa r e s of FRI Tr a y Ra t i n g，a nd H TRI Xe ha ng e r Su i t e，e t c ．The f l ui d m e c ha ni c s pe r f or ma nc e of a m i n e a bs o r b e r a n d r e ge ne r a t o r w e r e q ua l i f i e d f o r di f f e r e nt v ol ume f l o w r a t e s o f M DEA s o l u t i o n a f t e r c a l c u l a t i o n ．W h e n t h e v o l u me f l o w r a t e s i n c r e a s e d，i t wa s f e a s i b l e s c h e me s t o a d d t h e s a me mo d e l o f l c a n ／ r i c h a mi n e h e a t e x c h a n g e r i n s e r i e s a n d s i mu l t a n e o u s l y c h a n g e t h e s p e c i f i c a t i o n o f h e a t e x c h a n g e t u b e t o me e t t h e d e ma n d a n d r e s o l v e b l o c k ．Op t i mi z e d t wo ～ l e v e l f l a s h d e v i c e c ou l d g r e a t l y r e l i e v e f r e q ue nt f l uc t ua t i o n a n d f i x i ng t h e hi gh e f f i c i e n c y c o r r u ga t e d p l a t e d e mi s t e r a t i n l e t c o u l d a v o i d s y s t e m f o a mi n g ． Ke y wo r d s n a t u r a l g a s ，d e s u 1 p h u r i z a t i o n，H2 S，CO 2 ，MDEA，f l o ws h e e t s i mu l a t i o n 天然气作为一种清洁、 高效、 安全、 便捷、 可靠的 优 质能 源和化 工 原料 ， 不 仅 能 够 有效 改 善 我 国能 源 结构 ， 切实缓解燃料短缺的严峻现状 ， 还可以在较大 程度上减少 由于使用煤炭 、 石油等传统化石燃料而 导致的碳氢化合物和硫氮化合物排放 ， 减少环境污 染l 1 ] 。由于天然气 中存在 C O。 、 H。 S等 酸性组分 ， 不仅会大大降低其热值 ， 同时， 还加速 了对下游金属 设备管线的腐蚀 。因此 ， 在输送至用户或进行深加 工前必须对天然气进行相应 的净化处理 ] 。随着 靖边气田开发规模的不断扩大 ， 天然气中 C O 、 H S 等酸性组分含量较勘探初期发生 了较大变化 ， 如表 1所列 。 表 1 靖边气 田天然气组成与体积分数变化 Ta bl e 1 Co mp os i t i o n an d v ol u me f r ac t ion c h an g e o f n a t u r a l g a s i n J i n g b i a n Ga s f i e l d 。 ／ CO 2 H2 S N2 CH4 2 0 0 7 年5 ． 2 8 0 0 ． 0 2 8 0 ． 5 0 0 9 3 ． 5 5 0 2 0 0 9 年5 ． 6 8 0 0 ． 0 4 1 0 ． 2 4 0 9 3 ． 3 2 0 2 0 1 1 年6 ． 0 8 0 0 ． 0 4 7 0 ． 2 2 0 9 2 ． 9 4 0 2 0 1 3 年6 ． 2 8 0 0 ． 0 5 2 0 ． 3 7 0 9 2 ． 6 1 4 C2 H6 C3 H8 i- C4 I -I l 。 H2 O 0 ． 4 9 0 0 ． 0 5 6 0 ． 0 1 7 0 ． 0 7 9 0 ． 5 6 0 0 ． 0 6 4 0 ． 0 1 4 0 ． 0 8 1 0 ． 5 6 0 0 ． 0 6 0 0 ． O 1 1 0 ． 0 8 2 0 ． 5 2 7 0 ． 0 5 8 0 ． 0 1 5 0 ． 0 8 4 天然气中酸性组分含量的升高不仅会造成产品 气质量下降， 而且还会加速胺液在酸气脱除过程中 的降解 ， 使 得溶液 品质 急剧 恶化 l』 ] 。 由于胺 液降 解 产物黏度较大 ， 且聚集后容易起泡， 从而引起胺液吸 收塔和再生塔的发泡与拦液 、 闪蒸罐闪蒸气量与液 位大 幅度 波动 、 富液过 滤器 滤芯 清洗 与更换 频繁 、 贫 富液换热器大面积堵塞且传热效果变差 、 重沸器再 生能力不足以及热煤炉负荷增大等一系列非正常现 象 ， 严重影响了脱硫系统的正常运行。 针对上述问题， 为 了保证 产品气气质符合 GB 1 7 8 2 0 2 0 1 2二类气的要求 ] ， 即 C O。 体积分数不 大于 3 、 H2 S质量浓度不大于 2 O mg ／ m。 ， 提高脱 硫系统 MDE A溶液循环量是简单 、 经济 、 切实可行 的解决办法。为了找 出提高 MD E A溶液循环量后 系统 中可能存在的瓶颈， 利用大型化工流程模拟软 件 As p e n HYS YS分别 对不 同酸性 组分含 量下 的脱 硫 系统进 行 了全流 程模 拟 ， 并 在此 基 础 上通 过 F R I Tr a y Ra t i n g 、 HT RI X c h a n g e r S u i t e等专业计算软 件对脱硫系统 中的一些关键设备进行校核与设计 ， 最后结合企业生产实际提出相应的设备优化方案。 1 实验 部分 1 ． 1 流程模 拟 系统物性 的确定是流程模拟 的关键 ， 而物性计 算 的准确性则直接依赖于物性模型的选择p 。 川。根 据经验 ， 利 用 As p e n HYS Y S丰 富强 大 的物 性 数 据 库， 基于严格的非平衡物性模型 ， 采用 Ke n t E i s e n b e r g方程对该非理想系统 中液体混合物 的逸度系 数和液体焓进行 了准确描述。 原料天然气经原料气分离器和原料气过滤器脱 除其 中的游离水和 固体杂质后进入胺液吸收塔 V一 2 0 1 ， 使 得 大部 分 C O 和 H。 S被 胺 液 吸 收 。脱 硫 后 的产 品气 由吸 收塔 顶部 送 出系 统 ， 塔 底 出来 的富 胺液 减压 后 进 人 胺 液 闪蒸 罐 V- 2 0 3 进 行 闪 蒸 ， 分 离 出部 分烃类 气体 。富胺 液经 富液 过滤器 过滤 后在 胺液贫富液换热器 E 一 2 1 0 内与胺液重沸器 E 一 2 2 5 底 部 出来 的贫 胺 液进 行 换 热 ， 加 热后 的富 胺 液 由胺 液 再生 塔 V一 2 0 5 顶 部 进 入 ， 与 塔 内 自下 而 上 流 动 的蒸汽逆流接触再生。再生塔顶部解吸出的酸性组 分经酸气空冷器 AC 一 2 5 0 冷却后进入 酸气 分离器 V 一 2 0 4 ， 分离 出 的酸性 冷凝液 经酸液 回流 泵 P 一 2 3 2 送 至再 生塔 顶部 回流 ， 而 酸 气 则送 至 硫 磺 回收 装置处理。再生塔底部出来的贫胺液换热后进入胺 液缓冲罐 TK 一 2 4 0 ， 与补充水混合均匀后 ， 经胺 液 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 4 3 卷第 5期 石油与天然气化工 CHEMI CAL ENGI NE ERI NG OF OI L ＆ GAS 4 6 9 增压 泵 P 一 2 3 1 送至胺 液 空 冷器 AC 一 2 5 1 冷 却后 用 胺液供给泵 P 一 2 3 0 打入胺液吸收塔顶部 ， 完成溶液 睦 胺 液供给 泵 D _9 2／ 3 A C- 25 1 - J v 胺液吸收塔 V 一 2 O 1 胺 液增压 泵 腰 T 欣 K 凌 - 2 4 0 罐 P 2 3 1 一 籀 v 2 0 3 I 的循 环E 2 - 1 4 ] 。 模拟的脱硫系统工艺流程如图 1 所示 。 胺 液 贫富液 换热 器 E一 21 0 酸气分离器f I 酸液回流泵 口 P 一 2 3 2 r ，_ 二 厂 酸 A 气 C- 空 2 冷 5 0 器 胺液 再生塔 V一 2 0 5 胺 液重沸 器 E一 2 25 S l 2 图1 天然气脱硫系统模拟工艺流程 Figu r e 1 Si mu l a t ion pr o c es s flo ws h ee t o f de s u I Dh ur ； z a t | 0 n s y s t e m of na t ur al g a s 1 ． 2 设 备优 化 随着 MDE A溶液循环量 的不断提高 ， 脱硫系统 中各物流关键点的物性参数 ， 如气 、 液相流量、 温度 、 压力 、 组成等均随之发生显著变化， 势必会给相应设 备 带来 一定 的影 响， 因此， 为 了保 证脱 硫 系 统在 MD E A溶液循环量提高后仍能稳定运行， 在流程模 拟 的基 础上 利用 F R I T r a y R a t i n g 、 HTR I Xc h a n g e r S u i t e软件 对 系统 中的塔 器 、 换热器 等关 键 设 备进 行 k P a ， 下同 的满负荷生产条件下， 随着酸性组分含 量 的不 断增加 ， 为 了保 证 产 品气 气 质符 合 国家 标 准 的相关要求 ， 需不断提高脱硫系统 中的 MDE A溶液 循 环 量 ， 具 体模 拟结 果见 表 2 。 2 ． 2胺液 吸收 塔 胺液 吸收塔 V一 2 0 1现为膜喷无返混高效板式 塔 ， 共 2 O 层塔板 ， 其 主要结构参数见表 3 。该塔板 了必要的优化 。 通过富液导 出、 液膜喷射和 V 型分离等技术 ， 使得 2 结果与讨 论 2 ． 1 酸性 组分含 量 与 MD E A溶液循 环 量的 关 系 在 日处 理天然 气 3 0 0 1 0 r n 。 2 0℃ ， 1 0 1 ． 3 2 5 表 2不 同酸性 组分 含量下的 MD E A溶液循环量 Ta bl e 2 MDEA s ol u t i o n ci r c u l at ion f low r at e o f d i ffer e n t ac i di c c omp o ne n t s c o n t en t 产品气 3 ． 0 0 0 塔板的传质效率 、 压降、 通量与抗堵塞性能等均有明 显的提高 引。 表 3 胺液吸收塔的主要结构参数 Ta bl e 3 Mai n s t r u c t u r al p ar a met er s o f a mi n e a bs or b er 塔径 堰长 堰高 塔板间距 塔板开孔面积 降液管面积 开孔数 D ／ 2 ／ ／ H ／ A。 ／ Af ／ N ／ m m mm mm m m 。 个 当系统中的 MD E A溶液循环量提高后 ， 在进塔 气量为 3 0 0 1 0 m。 ／ d 、 压力为 5 ． 4 MP a的正常操 作条件下 ， 采用 F R I T r a y R a t i n g软件对 V 一 2 0 1的 塔板流体力学性能进行核算 ] ， 计算结果列于表 4 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 4 7 0 范峥 等 天然气中酸性组分含量升高的脱硫系统优化研究 2 0 1 4 塔 板 压 降 0 ‘ 8。9 △ 声 、 均 在 设 计 范 围 内 由表 4可 知 ， 现 有 胺 液 吸 收 塔 V一 2 0 1 即 使 在 MD E A溶液循环量达到 1 0 2 ． 8 5 m。 ／ h时仍能正常 运行 ， 其塔板压降、 淹塔 、 雾沫夹带和液体在降液管 中的停留时间等塔板流体力学性能均符合相应的工 艺设 计要求 。 2 ． 3 胺液 贫 富液换 热器 目前 ， 在 役 的 胺 液 贫 富 液 换 热 由两 台 B E U 型 浮头式换热器 E 一 2 1 0 ／ A、 B 串联而成 ， 其换热管规 格为 1 9 mmX2 mmX 6 0 0 0 mm 并按 4 5 。 排列 ， 折 流板为单弓形 ， 折流板间距为 4 5 0 mr n ， 其总换热面 积 约 为 6 5 0 ． 4 2 m 。利 用 HT RI Xc h a n g e r S u i t e软 件分别对不同 MDE A溶液循环量下的胺液贫富液 换热器进行校核l_ 1 ， 其计算结果列于表 5 。 由 表 5 可 知 ， 当 MDE A溶 液 循 环 量 分 别 为 表 5胺液贫富液换热器校核结果一览表 T a b le 5 R a t i n g r e s u l t o f l e a n ／ r i c h a mi n e h e a t e x c h a n g e r 6 3 ． 2 5 m。 ／ h 、 8 3 ． 2 4 I “1 3 ． 。 ／ h和 9 5 ． 1 2 m。 ／ h时 ， 在役 胺 液贫富液换热器的富余度均为正值并依次减小， 表 明该换热器完全能达到以上 3 种工况下系统指定的 换热要求 ， 但其生产负荷逐渐趋于饱 和。若 MD E A 溶液循环量继续增大至 1 0 2 ． 8 5 m。 ／ h ， 则贫 富液换 热器的 富余度变为 一1 8 ． 2 2 ， 已不能满足生产需 要 ， 亟需进 行优 化 。 针对上述问题 ， 在充分利用现有设备 、 有效降低 优化 成本 的指 导原 则 下 ， 研 究认 为通 过 在 现有 两 台 胺液贫富液换热器 E 一 2 1 0 ／ A、 E 一 2 1 0 ／ B 的基础上串 联 增加 1台同 型 号换 热 器 E 一 2 1 0 ／ C， 并 将这 3台 换 热器的管束规格均更换为 2 5 mm2 ． 5 mm6 0 0 0 I O _ r n可实现优化 。计算结果列于表 6 。 由表 6可知 ， 该设备经优化后 ， 其冷 、 热流体给 热系数和实际传热系数均显著增大 ， 富余度也提高 至 2 4 ． 3 1 。优化后的贫富液换热器不仅完全能够 满足 MD E A溶液循环量为 1 0 2 ． 8 5 m。 ／ h时的换热 要求 ， 同时 ， 换热管径的增大还彻底解决 了此前由于 贫 、 富胺液黏度过大而导致的换热器管束大面积堵 塞 问题 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 4 3卷第 5 期 石 油 与天 然气 化 工 CHEMI CAL ENG1 NEERI NG 0F 01 L ＆ GAS 表 6 胺 液贫富液换热器优化结果一览表 T a b l e 6 Op t i miz a t io n r e s u l t o f l e a n ／ r ic h a mi n e h e a t e x c h a n g e r 实际传热系数 K ／ w m K 3 2 5 ． 2 6 换热器 最小总传热系数 K⋯ ／ w m K 2 6 1 ． 6 5 富余度 O D ／ 2 4 ． 3 1 2 ． 4胺 液 闪蒸罐 由于胺 液大量 发 泡 是造 成 胺 液 闪 蒸罐 V一 2 0 3 闪蒸气量和液位波动大的主要原 因， 因此 ， 如何有效 减少进入闪蒸罐的胺液泡沫是解决该问题的核心与 关 键 。 研究认为 ， 除了在其进 口位置加装必要 的高效 波纹板除沫器外 ， 还可借助高度差在 V 一 2 0 3后 串联增加 1个胺液闪蒸罐 ， 即采用二级闪蒸进行缓 冲， 使闪蒸气量和液位更 为平稳 。这样不仅能保证 设备 的正常运行 ， 同时， 还可以最大程度地减少溶解 在胺液中的烃类气体 ， 从而有效 降低脱硫系统的发 泡 现象 。 2 ． 5其他设 备 随着 MD E A溶液循环量的增大 ， 脱硫系统中其 他关 键设 备 的优化 方案 如下 胺液再生塔 V一 2 0 5 的流体力学性能指标 均符 合相关工艺要求 ， 酸气空冷器 AC 一 2 5 0 和胺液空冷 器 Ac 一 2 5 1 经核算后可以满足系统需要 。 对于胺液重沸器 E 一 2 2 5 来说 ， 通过增加换热管 管束 、 翅化换热管表面、 提高热媒流率与进 口温度等 优化手段均可使 E - 2 2 5满足不 同 MD E A溶液循环 量 下 的胺 液再生 要 求 。 胺液供给泵 P 一 2 3 0 、 胺液增压泵 P 一 2 3 1 和酸 液 回流泵 P 一 2 3 2 等动设备及其 进出 口管线也能适 应不同 MD E A溶液循环量下 的工况。 2 ． 6 优 化 后 的实际 运行效 果 为了验证装置优化后 的实际运行效果 ， 净化厂 按 照 上述方 案 于 2 0 1 3年 5月进 行 了系 统 升 级 与现 场 标定 。方 案 实施 后 ， 胺 液 吸 收塔 和 胺 液 再 生塔 的 发泡与拦液现象明显缓解 ， 胺液贫富液换热器 的堵 塞现象基本消失 ， 胺液闪蒸罐 的闪蒸气量和液位波 动大等问题得到有效解决 ， 各控制点参数与流程模 拟结 果 基 本 吻合 ， 产 品气 中 的 CO 体 积 分 数 为 2 ． 9 6 ％， H。 S质 量浓度 为 1 8 mg ／ m。 ， 均 满足 国家 标 准 G B I 7 8 2 0 2 0 1 2 { 天然气 的要求， 达到了预期的 改造 效果 。 3 结 论 1 针对靖边气 田天然气 中酸性组分含量升 高 的实 际问题 ， 在 天然 气 处 理 量 为 3 0 0 1 0 m。 ／ d的 满负荷生产条件下 ， 提高脱硫系统的 MD E A溶液循 环量是 目前较为简单、 经济、 切实可行的优化方案之 一 o 2 利 用 As p e n HYS YS对 不 同 MD E A 溶 液 循环量下的脱硫系统进行 了全流程模拟 。模拟结果 表 明， 在 C O。体积 分数 分别 为 5 ． 2 8 0 ％、 5 ． 6 8 、 6 ． 0 8 0 和 6 ． 2 8 0 ， H2 S质 量浓 度分 别 为 4 0 3 ． 2 mg ／ m。 、 5 9． 4 。 、 ． 8 。以 及 ． ,0 mg ／ m 6 7 6 mg ／ m 7 4 8 8 mg ／ m。的条件下， 为了保证产品气气质符合国家相 关标 准， 需 要将 MD E A 溶 液 循环 量 分 别 提 高至 6 3 ． 2 5 m。 ／ h 、 8 3 ． 2 4 m。 ／ h 、 9 5 ． 1 2 m ／ h和 1 0 2 ． 8 5 m。 ／ h 。 3 利 用 F R I Tr a y R a t i n g对 胺 液 吸 收塔 和 胺 液再 生塔 进行 核算 后可 知 ， 在 不 同 MDE A溶 液循 环 量下 ， 其塔板压降 、 淹塔 、 雾沫夹带和液体在降液管 中的停留时间等塔板流体力学性能均符合相应的工 艺设 计要 求 。 4 经 HT RI X c h a n g e r S u i t e核算后 可知 ， 当 MD EA溶 液 循 环 量 分 别 为 6 3 ．2 5 m。 ／ h 、 8 3 ．2 4 m。 ／ h 和 9 5 ． 1 2 m。 ／ h时， 在役胺液贫 富液换热器尚 能满足系统要求 ； 当 MDE A溶液循环量增至1 0 2 ． 8 5 m。 ／ h时 ， 则需在现有设备的基础上 串联增加 1台同 型号换热器并将换热管束全部更换为 2 5 mm2 ． 5 mm6 0 0 0 mm 的规格 ， 该换热器经优化后不仅能 达 到相应 的换热 要 求 ， 同时还 可 以解 决 频 繁 出现 的 管 束堵 塞 问题 。 下 转第 4 7 7页 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 4 3卷 第 5期 江晶 晶 等MD E A脱硫溶液腐蚀性 能影 响因素研究 4 7 7 了大量的 Hz ， 使原本在溶液上方 的腐蚀性 H。 S气 体含量降低 ， 从而减小了气相 的腐蚀速率。 3 结 论 1 在未通入 H。 s的 3种工况下 ， 胺液对设备 几乎均 无 明显 的 电 化 学腐 蚀， MD E A 溶 液 中的 MD E A对钢材具有很好的保护作用 ， 热稳定盐 的影 响不 明显 。 2 通入 H S至饱和后 ， 热稳定盐的影响得 以 体现。系统在运行一段时间后 ， 气相腐蚀速率增加 ， S S U复活可降低溶液的腐蚀性。 3 在相同的实验条件下 ， 碳 钢在气相 中的腐 蚀速 率较 液相 中的高 。 4 随着温度 的升高 ， 碳钢在 液相 和气相 中的 腐蚀速率均有所升高。 5 在 所 有 的实 验 过 程 中 ， 均 未 观测 到 3 0 4及 3 1 6 L不锈钢的电化学腐蚀现象。 参 考 文 献 [ 1 ]史光辉．硫磺 回收及尾气处理装置 的腐蚀与防护研究 [ J ] ．中国 石油和化工标准与质量， 2 0 1 3 4月下 2 6 4 ． [ 2 ]颜晓琴 ， 李静 ， 彭子成 ， 等．热稳定盐对 MD EA溶 液脱硫脱碳 性 能的影响[ J ] ． 石油与天然气 化工， 2 0 1 0 ， 3 9 4 2 9 4 2 9 6 ． I- 3 ]聂崇斌．醇胺脱硫溶液 的降解 和复活 E J ] ．石油 与天然气化 工， 2 01 2， 4 1 2 1 6 4 1 6 8 ． I- 4 ]韦冬萍．碳钢在含热稳定性盐的 N 一 甲基二 乙醇胺介质中的腐蚀 行为研 究[ D] ． 厦门 厦门大学 ， 2 0 0 7 ． [ 5 ] Wi n y u Ta n t h a p a n i c h a k o 。 n ， Amo r n v a d e e Ve a wa b ． E l e c t r o c h e mi c a l i n v e s t i g a t i o n o n t h e e f f e c t o f be a t ．s t a b l e s a l t s o n c o r r o ． s i o n i n cO2 c a p t u r e p l a n t s u s i n g a q u e o u s s o l u t i o n o f ME A [ J ] ． I n d En g Ch e m Re s ，2 0 0 6 4 5 2 5 8 6 ～ 2 5 9 3 ． r 6 ]R a f a e l Eu s t a q u i o R i n c o n ，Ma r i a E s t h e r Re b o l l e d o - L i b r e r o s ， Ar t u r o Tr e j o， e t a 1 ．C o r r o s i o n i n a q u e o u s s o l u t i o n o f t wo a l ka n o l a m i n e s wi t h COz a nd H 2 SN m e t h y l d i e t h a n o l a m i n e d i e t h a n o l a mi n e a t 3 9 3 K[ J ] ．I n d E n g C h e m R e s ，2 0 0 8 ， 4 7 1 4 4 7 2 6 - 4 7 3 5 ． [ 7 3扈伟杰 ， 沈本贤 ， 孙辉 ， 等．影响脱 硫溶剂 UDS与 MDE A腐蚀性 的 因素考察及 比较 [ J ] ． 石油 与天 然气 化工 ， 2 0 1 0 ， 3 9 3 2 1 3 2 1 7 ． [ 8 ]D u P a r t M S ，B a c o n T R，E d wa r d s D J ．Un d e r s t a n d i n g c o r r o s i o n i n a l k a n o l a mi n e g a s t r e a t i n g p l a n t s[ J ] ．Hy d r o c a r b o n P r o c e s s i ng，1 9 9 3， 7 2 4 7 5 8 O． 收稿日期 2 0 1 4 0 3 1 3 ； 编辑 温冬 云 上接 第 4 7 1页 5 通过采取在现有胺液闪蒸罐后新增 1台胺 液闪蒸罐并在其进口位置加装高效波纹板除沫器等 手段 ， 不仅能够有效缓解闪蒸气量 和液位波动大的 问题 ， 还可以最大程度地减少溶解在胺液 中的烃类 气体 ， 避免系统发泡。 6 系统优化后 ， 净化装置运行平稳 ， 各控制点 参数与流程模拟结果基本吻合 ， 产 品气气质符合国 家标准相关要求 ， 达到了预期的改造效果 。 参 考 文 献 [ 1 ]李峰 ， 孙 刚 ，张强 ，等．天然气 净化装 置腐蚀 行为 与防护 [ J ] ． 天然气工业 ，2 0 0 9 ， 2 9 3 1 0 4 - 1 0 6 ． [ 2 ]王开岳．天然气脱硫脱碳 工艺发 展进程 的回顾 一甲基二 乙醇胺 现居一枝独秀地位[ J ] ．油气加工 ， 2 0 1 1 ，2 9 1 1 5 2 1 ． [ 3 ]王登海 ，王遇冬 ，党 晓峰 ，等．长庆气 田天然 气采用 MD E A配 方溶液脱硫脱碳[ J ] ．天然气工业 ， 2 0 0 5 ，2 5 4 1 5 4 1 5 6 ． [ 4 ]陈胜永 ， 岑兆海 ， 何金龙 ，等．新形势下天然气净 化技术 面J临的 挑战及下步的研究方向[ J ] ．石油与天然气化工 ，2 0 1 2 ，4 1 3 2 6 4 2 6 7． [ 5 ]党晓峰 ， 张书成 ， 李宏伟 ，等．天然气净化厂胺液发 泡原 因分析 及解决措施研究[ J ] ．石油化工应用 ，2 0 0 8 ， 2 7 2 5 0 5 4 ． [ 6 ]邱斌 ，颜萍 ， 李婷婷 ，等．綦江分厂天然气净 化装置运行 总结与 问题探讨[ J ] ．石油与天然气化工 ，2 O 1 4 ， 4 3 1 2 4 2 8 ． [ 7 ]聂崇斌． 醇胺脱硫 溶液 的降解 和 复活 [ J ] ． 石 油与 天然气 化工 ， 2 0 1 2 ， 4 1 2 1 6 4 1 6 8，